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摘要：本文结合具体工程实例，详细介绍钻孔灌注桩施工工艺与方法，并就钻孔灌注过程中出现的质量题提出具体的处理措施，为钻孔灌注桩施工提供技术参考。
关键词：工程项目；钻孔灌注桩；施工工艺
中图分类号：U443.15+4文献标识码： A 文章编号：
桩基础是当地基浅层土质不良，浅基础无法满足结构物对地基强度、变形和稳定性方面的要求时所采用的一种深基础形式。它具有能避免或减少水下工程、简化施工设备和技术要求、加快施工速度并改善劳动条件等特点。
一工程概况
本工程位于深圳市宝安区宝安大道与西乡大道交汇处。总用地面积为24249.15㎡，工程总建筑面积为97143.10㎡。其中一层地下室建筑面积为19535.00㎡；上部裙楼及塔楼结构建筑面积为77619.00㎡，共4栋分别为26层、29层、30层及28层现浇框剪结构住宅楼，建筑高度分别为89.9米、94.3米、96.7米、91.8米。工程施工内容包括：土石方、基础（含桩基础、基坑支护等）、主体工程、装饰装修等全部工程内容。下面主要介绍钻孔灌注桩施工工艺技术
二钻孔灌注桩施工工艺
2.1施工工艺流程
泥浆护壁钻孔灌注桩的施工工艺流程图。
2.2施工操作工艺
(1)施工平台
1）场地内无水时，可稍作平整、碾压以能满足机械行走移位的要求。
2）场地为浅水且水流较平缓时，采用筑岛法施工。桩位处的筑岛材料优先使用黏土或砂性土，不宜回填卵石、砾石土，禁止采用大粒径石块回填。筑岛高度应高于最高水位1.5m，筑岛面积应按采用的钻孔机械、混凝土运输浇筑等的要求决定。
3）场地为深水时，可采用钢管桩施工平台、双壁钢围堰平台等固定式平台，也可采用浮式施工平台。平台须牢靠稳定，能承受工作时所有静、动荷载，并能满足机械施工、人员操作的空间要求。
(2)护筒
1）护筒一般由钢板卷制而成，钢板厚度视孔径大小采用4～8mm，护筒内径宜比设计桩径大100mm，其上部宜开设1～2个溢流孔。
2）护筒埋置深度一般情况下，在黏性土中不宜小于lm；砂土中不宜小于1.5m；其高度尚应满足孔内泥浆面高度的要求。淤泥等软弱土层应增加护筒埋深；护筒顶面宜高出地面300mm。
3）护筒埋设完毕后，护筒中心竖直线应与桩中心重合，除设计另有规定外，平面允许误差为50mm，竖直线倾斜不大于1％。
(3)护壁泥浆的调制和使用
1）護壁泥浆一般由水、黏土（或膨润土）和添加剂按一定比例配制而成，可通过机械在泥浆池、钻孔中搅拌均匀。
2）泥浆的配置应根据钻孔的工程地质情况、孔位、钻机性能、循环方式等确定，调制好的泥浆应满足要求。
3）泥浆原料和外加剂的性能要求及需要量计算方法。
泥浆原料黏性土的性能要求
一般可选用塑性指数大于25，粒径小于0.074mm的黏粒含量大于50％的黏性土制浆。当缺少上述性能的黏性土时，可用性能略差的黏性土，并掺入30％的塑性指数大于25的黏性土。
当采用性能较差的黏性土调制的泥浆其性能指标不符合要求时，可在泥浆中掺入Na2CO3（俗称碱粉或纯碱）、氢氧化钠（NaOH）或膨润土粉末，以提高泥浆性能指标。掺入量与原泥浆性能有关，宜经过试验决定。一般碳酸钠的掺入量约为孔中泥浆土量的0.1％～0.4％。
调制泥浆的原料用量计算
在黏性土层中钻孔，钻孔前只需调制不多的泥浆。以后可在钻进过程中，利用地层黏性土造浆、补浆。在砂类土、砾石土和卵石土中钻孔时，钻孔前应备足造浆原料，其数量可按公式2．2．6．2计算：
m=Vρ1=(ρ2－ρ3)×ρ1·V1/(ρ1～ρ3)(2.2.6.2-1)
式中；m——造泥浆所需原料的总质量（t）
V——造泥浆所需原料的总体积（m3）
V1——泥浆的总体积（m3）
ρ1——原料的密度（t/m3）
ρ2——要求的泥浆密度（t/m3）.
ρ3——水的密度，取ρ3=1t/m3
若造成的泥浆的黏度为２０～２２s时，则各种原料造浆能力为：黄土胶泥１～３m3／t，白土、陶土、高领土３.５～８m3/t，次膨润土为９m3/t。膨润土为１５m3/t。
三钻孔施工
3.1一般要求
⑴钻孔前，应根据工程地质资料和设计资料，使用适当的钻机种类、型号，并配备适用的钻头，调配合适的泥浆。
⑵钻机就位前，应调整好施工机械，对钻孔各项准备工作进行检查。
⑶钻机就位时，应采取措施保证钻具中心和护筒中心重合，其偏差不应大于20mm。钻机就位后应平整稳固，并采取措施固定，保证在钻进过程中不产生位移和摇晃，否则应及时处理。
⑷开钻时，在护筒下一定范围内应慢速钻进，待导向部位或钻头全部进入土层后，方可加速钻进。
⑸在钻孔、排渣或因故障停钻时，应始终保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆相对密度和黏度。
3.2清孔
⑴清孔分两次进行，钻孔深度达到设计要求，对孔深、孔径、孔的垂直度等进行检查，符合要求后进行第一次清孔；钢筋骨架、导管安放完毕，混凝土浇筑之前，应进行第二次清孔。
⑵第一次清孔根据设计要求，施工机械采用换浆、抽浆、掏渣等方法进行，第二次清孔根据孔径、孔深、设计要求采用正循环、泵吸反循环、气举反循环等方法进行。
⑶第二次清孔后的沉渣厚度和泥浆性能指标应满足设计要求，一般应满足下列要求；
沉渣厚度摩擦桩≤300mm，端承桩≤50mm，摩擦端承或端承摩擦桩≤100mm；泥浆性能指标在浇注混凝土前，孔底500mm以内的相对密度≤1.25，黏度≤28s，含砂率≤8％。
⑷不论采用何种清孔方法，在清孔排渣时，必须注意保持孔内水头，防止塌孔。
3．3钢筋骨架制作、安放
⑴钢筋骨架的制作应符合设计与规范要求。
⑵长桩骨架宜分段制作，分段长度应根据吊装条件和总长度计算确定，应确保钢筋骨架在移动、起吊时不变形，相邻两段钢筋骨架的接头需按有关规范要求错开。
⑶大直径钢筋骨架制作完成后，应在内部加强箍上设置十字撑或三角撑，确保钢筋骨架在存放、移动、吊装过程中不变形。
⑷钢筋骨架的制作和吊放的允许偏差为：主筋间距±10mm；箍筋间距±20mm；骨架外径±10mm；骨架长度±50mm；骨架倾斜度±0．5％；骨架保护层厚度水下灌注±20mm，非水下灌注±10mm；骨架中心平面位置20mm；骨架顶端高程±20mm，骨架底面高程±50mm。
⑸搬运和吊装时，应防止变形，安放要对准孔位，避免碰撞孔壁，就位后应立即固定。钢筋骨架吊放入孔时应居中，防止碰撞孔壁，钢筋骨架吊放入孔后，洞口设架立筋固定，使其位置符合设计及规范要求，并保证在安放导管、清孔及灌注混凝土过程中不发生位移。
3.4灌注水下混凝土
⑴灌注水下混凝土时的混凝土拌和物供应能力，应满足桩孔在规定时间内灌注完毕;混凝土灌注时间不得长于首批混凝土初凝时间。
⑵混凝土运输宜选用混凝土泵或混凝土搅拌运输车；在运距小于200m时，可采用机动翻斗车或其他严密坚实、不漏浆、不吸水、便于装卸的工具运输，需保证混凝土不离析，具有良好的和易性和流动性。
⑶灌注水下混凝土一般采用钢制导管回顶法施工，导管内径为200～250mm，视桩径大小而定，壁厚不小于3mm；直径制作偏差不应超过2mm；导管接口之间采用丝扣或法兰连接，连接时必须加垫密封圈或橡胶垫，并上紧丝扣或螺栓。导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验（试水压力一般为0.6～1.0MPa），确保导管口密封性。导管安放前应计算孔深和导管的总长度，第一节导管的长度一般为4～6m，标准节一般为2～3m，在上部可放置2～3根0.5—1.0m的短节，用于调节导管的总长度。导管安放时应保证导管在孔中的位置居中，防止碰撞钢筋骨架。
⑷水下混凝土配制
水下混凝土必须具备良好的和易性，在运输和灌柱过程中应无显著离析、泌水现象，灌注时应保持足够的流动性。配合比应通过试验，坍落度宜为180～220mm。
⑸首批灌注混凝土数量的要求
首批灌注混凝土数量应能满足导管埋入混凝土中0.8m以上。
首批混凝土数量计算
所需混凝土数量：V≥πR2(H1+H2)+πr2h1
式中V——灌注首批混凝土所需数量(m3)；
R——樁孔半径(m)；
H1——桩孔底至导管底端间距，一般为0.3—0.5m；
H2——导管初次埋置深度，不小于0.8m；
r——导管半径(m)；
h1——桩孔内混凝土达到埋置深度H2时，导管内混凝土柱平衡导管外泥浆压力所需的高度（m）混凝土灌注时，可在导管顶部放置混凝土漏斗，其容积大于首批灌注混凝土数量，确保导管埋人混凝土中的深度。
3.5质量要求
⑴钢筋加工前，应对所采用的钢筋进行外观检查，钢筋表面必须洁净，无损伤、油渍、漆污和铁锈等，带有颗粒状或片状老锈的钢筋严禁使用。
⑵钢筋加工前，应先行调直，使钢筋无局部曲折。
⑶混凝土搅拌按以下规定执行：
原材料计量应建立岗位责任制，计量方法力求简便易行、可靠。
外加剂应用台秤计量。
当拌制混凝土受到外界因素的影响时（如砂石含水量的变化），应及时调整和修正配合比，使拌制的混凝土达到设计的要求。
④混凝土搅拌的最短时间，强制式搅拌机不少于90s，自落式不少于120s。
⑤混凝土拌和物搅拌必须均匀，且色泽一致。
⑥应在拌制地点和灌注地点分别检查混凝土的坍落度和温度。
3.6钻进过程中的注意事项
⑴钻进时应时刻注意钻具和钻头连接的牢固性、钢丝绳的磨损等如有异常应及时处理。
⑵大直径桩孔成孔可分级成孔，一般情况下第一级成孔直径为设计桩径的0.6～0.8倍。
⑶在钻进过程中出现钻杆跳动、机架晃动、钻不进尺等异常情况，应立即停车检查，排除故障；如钻杆或钻头不符合要求时，应及时更换，试钻达到正常后，方可施钻。
⑷钻孔完毕，应及时将混凝土浇筑完毕，或及时盖好孔口，并防止在盖板上过车、行人；钻进过程中应及时清理虚土，提钻时应事先把孔口积土清理干净。
⑸钻进成孔过程中应时刻注意土层变化，调整泥浆性能、采用合理的进尺方法，确保不塌孔、不缩颈。
四小结
上述内容从强化施工准备、成孔、清孔、水下混凝土灌注等施工全过程中各环节的质量监控，采取有效预防措施，避免事故的发生，确保成桩质量，以保证工程在各节点工期和总工期要求的时间内顺利完成，是本工程的关键。
五结语
总之钻孔灌注桩施工属隐蔽工程，成桩的好坏直接关系到上层结构的安全和上层结构施工完成后建筑物的沉降。钻孔灌注桩虽然会出现方方面面这样那样的问题，但是它的优势是不言而喻的，重要的是在工程施工中，要做到事先提前检查防患于未然，消除可能产生质量事故的各种隐患；事中重视和加强质量的过程控制，遇到情况及时处理；事后加强检测和分析，并及时总结实践经验，从而不断地提高钻孔灌注桩的施工水平，充分发挥钻孔灌灌注桩的优点和长处，扬长避短、充分利用使其为工程建设服务。只有这样，钻孔灌注桩施工才能充分发挥出它的优点，达到安全、优质、经济、高效的预期目的。
关键词：工程项目；钻孔灌注桩；施工工艺
中图分类号：U443.15+4文献标识码： A 文章编号：
桩基础是当地基浅层土质不良，浅基础无法满足结构物对地基强度、变形和稳定性方面的要求时所采用的一种深基础形式。它具有能避免或减少水下工程、简化施工设备和技术要求、加快施工速度并改善劳动条件等特点。
一工程概况
本工程位于深圳市宝安区宝安大道与西乡大道交汇处。总用地面积为24249.15㎡，工程总建筑面积为97143.10㎡。其中一层地下室建筑面积为19535.00㎡；上部裙楼及塔楼结构建筑面积为77619.00㎡，共4栋分别为26层、29层、30层及28层现浇框剪结构住宅楼，建筑高度分别为89.9米、94.3米、96.7米、91.8米。工程施工内容包括：土石方、基础（含桩基础、基坑支护等）、主体工程、装饰装修等全部工程内容。下面主要介绍钻孔灌注桩施工工艺技术
二钻孔灌注桩施工工艺
2.1施工工艺流程
泥浆护壁钻孔灌注桩的施工工艺流程图。
2.2施工操作工艺
(1)施工平台
1）场地内无水时，可稍作平整、碾压以能满足机械行走移位的要求。
2）场地为浅水且水流较平缓时，采用筑岛法施工。桩位处的筑岛材料优先使用黏土或砂性土，不宜回填卵石、砾石土，禁止采用大粒径石块回填。筑岛高度应高于最高水位1.5m，筑岛面积应按采用的钻孔机械、混凝土运输浇筑等的要求决定。
3）场地为深水时，可采用钢管桩施工平台、双壁钢围堰平台等固定式平台，也可采用浮式施工平台。平台须牢靠稳定，能承受工作时所有静、动荷载，并能满足机械施工、人员操作的空间要求。
(2)护筒
1）护筒一般由钢板卷制而成，钢板厚度视孔径大小采用4～8mm，护筒内径宜比设计桩径大100mm，其上部宜开设1～2个溢流孔。
2）护筒埋置深度一般情况下，在黏性土中不宜小于lm；砂土中不宜小于1.5m；其高度尚应满足孔内泥浆面高度的要求。淤泥等软弱土层应增加护筒埋深；护筒顶面宜高出地面300mm。
3）护筒埋设完毕后，护筒中心竖直线应与桩中心重合，除设计另有规定外，平面允许误差为50mm，竖直线倾斜不大于1％。
(3)护壁泥浆的调制和使用
1）護壁泥浆一般由水、黏土（或膨润土）和添加剂按一定比例配制而成，可通过机械在泥浆池、钻孔中搅拌均匀。
2）泥浆的配置应根据钻孔的工程地质情况、孔位、钻机性能、循环方式等确定，调制好的泥浆应满足要求。
3）泥浆原料和外加剂的性能要求及需要量计算方法。
泥浆原料黏性土的性能要求
一般可选用塑性指数大于25，粒径小于0.074mm的黏粒含量大于50％的黏性土制浆。当缺少上述性能的黏性土时，可用性能略差的黏性土，并掺入30％的塑性指数大于25的黏性土。
当采用性能较差的黏性土调制的泥浆其性能指标不符合要求时，可在泥浆中掺入Na2CO3（俗称碱粉或纯碱）、氢氧化钠（NaOH）或膨润土粉末，以提高泥浆性能指标。掺入量与原泥浆性能有关，宜经过试验决定。一般碳酸钠的掺入量约为孔中泥浆土量的0.1％～0.4％。
调制泥浆的原料用量计算
在黏性土层中钻孔，钻孔前只需调制不多的泥浆。以后可在钻进过程中，利用地层黏性土造浆、补浆。在砂类土、砾石土和卵石土中钻孔时，钻孔前应备足造浆原料，其数量可按公式2．2．6．2计算：
m=Vρ1=(ρ2－ρ3)×ρ1·V1/(ρ1～ρ3)(2.2.6.2-1)
式中；m——造泥浆所需原料的总质量（t）
V——造泥浆所需原料的总体积（m3）
V1——泥浆的总体积（m3）
ρ1——原料的密度（t/m3）
ρ2——要求的泥浆密度（t/m3）.
ρ3——水的密度，取ρ3=1t/m3
若造成的泥浆的黏度为２０～２２s时，则各种原料造浆能力为：黄土胶泥１～３m3／t，白土、陶土、高领土３.５～８m3/t，次膨润土为９m3/t。膨润土为１５m3/t。
三钻孔施工
3.1一般要求
⑴钻孔前，应根据工程地质资料和设计资料，使用适当的钻机种类、型号，并配备适用的钻头，调配合适的泥浆。
⑵钻机就位前，应调整好施工机械，对钻孔各项准备工作进行检查。
⑶钻机就位时，应采取措施保证钻具中心和护筒中心重合，其偏差不应大于20mm。钻机就位后应平整稳固，并采取措施固定，保证在钻进过程中不产生位移和摇晃，否则应及时处理。
⑷开钻时，在护筒下一定范围内应慢速钻进，待导向部位或钻头全部进入土层后，方可加速钻进。
⑸在钻孔、排渣或因故障停钻时，应始终保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆相对密度和黏度。
3.2清孔
⑴清孔分两次进行，钻孔深度达到设计要求，对孔深、孔径、孔的垂直度等进行检查，符合要求后进行第一次清孔；钢筋骨架、导管安放完毕，混凝土浇筑之前，应进行第二次清孔。
⑵第一次清孔根据设计要求，施工机械采用换浆、抽浆、掏渣等方法进行，第二次清孔根据孔径、孔深、设计要求采用正循环、泵吸反循环、气举反循环等方法进行。
⑶第二次清孔后的沉渣厚度和泥浆性能指标应满足设计要求，一般应满足下列要求；
沉渣厚度摩擦桩≤300mm，端承桩≤50mm，摩擦端承或端承摩擦桩≤100mm；泥浆性能指标在浇注混凝土前，孔底500mm以内的相对密度≤1.25，黏度≤28s，含砂率≤8％。
⑷不论采用何种清孔方法，在清孔排渣时，必须注意保持孔内水头，防止塌孔。
3．3钢筋骨架制作、安放
⑴钢筋骨架的制作应符合设计与规范要求。
⑵长桩骨架宜分段制作，分段长度应根据吊装条件和总长度计算确定，应确保钢筋骨架在移动、起吊时不变形，相邻两段钢筋骨架的接头需按有关规范要求错开。
⑶大直径钢筋骨架制作完成后，应在内部加强箍上设置十字撑或三角撑，确保钢筋骨架在存放、移动、吊装过程中不变形。
⑷钢筋骨架的制作和吊放的允许偏差为：主筋间距±10mm；箍筋间距±20mm；骨架外径±10mm；骨架长度±50mm；骨架倾斜度±0．5％；骨架保护层厚度水下灌注±20mm，非水下灌注±10mm；骨架中心平面位置20mm；骨架顶端高程±20mm，骨架底面高程±50mm。
⑸搬运和吊装时，应防止变形，安放要对准孔位，避免碰撞孔壁，就位后应立即固定。钢筋骨架吊放入孔时应居中，防止碰撞孔壁，钢筋骨架吊放入孔后，洞口设架立筋固定，使其位置符合设计及规范要求，并保证在安放导管、清孔及灌注混凝土过程中不发生位移。
3.4灌注水下混凝土
⑴灌注水下混凝土时的混凝土拌和物供应能力，应满足桩孔在规定时间内灌注完毕;混凝土灌注时间不得长于首批混凝土初凝时间。
⑵混凝土运输宜选用混凝土泵或混凝土搅拌运输车；在运距小于200m时，可采用机动翻斗车或其他严密坚实、不漏浆、不吸水、便于装卸的工具运输，需保证混凝土不离析，具有良好的和易性和流动性。
⑶灌注水下混凝土一般采用钢制导管回顶法施工，导管内径为200～250mm，视桩径大小而定，壁厚不小于3mm；直径制作偏差不应超过2mm；导管接口之间采用丝扣或法兰连接，连接时必须加垫密封圈或橡胶垫，并上紧丝扣或螺栓。导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验（试水压力一般为0.6～1.0MPa），确保导管口密封性。导管安放前应计算孔深和导管的总长度，第一节导管的长度一般为4～6m，标准节一般为2～3m，在上部可放置2～3根0.5—1.0m的短节，用于调节导管的总长度。导管安放时应保证导管在孔中的位置居中，防止碰撞钢筋骨架。
⑷水下混凝土配制
水下混凝土必须具备良好的和易性，在运输和灌柱过程中应无显著离析、泌水现象，灌注时应保持足够的流动性。配合比应通过试验，坍落度宜为180～220mm。
⑸首批灌注混凝土数量的要求
首批灌注混凝土数量应能满足导管埋入混凝土中0.8m以上。
首批混凝土数量计算
所需混凝土数量：V≥πR2(H1+H2)+πr2h1
式中V——灌注首批混凝土所需数量(m3)；
R——樁孔半径(m)；
H1——桩孔底至导管底端间距，一般为0.3—0.5m；
H2——导管初次埋置深度，不小于0.8m；
r——导管半径(m)；
h1——桩孔内混凝土达到埋置深度H2时，导管内混凝土柱平衡导管外泥浆压力所需的高度（m）混凝土灌注时，可在导管顶部放置混凝土漏斗，其容积大于首批灌注混凝土数量，确保导管埋人混凝土中的深度。
3.5质量要求
⑴钢筋加工前，应对所采用的钢筋进行外观检查，钢筋表面必须洁净，无损伤、油渍、漆污和铁锈等，带有颗粒状或片状老锈的钢筋严禁使用。
⑵钢筋加工前，应先行调直，使钢筋无局部曲折。
⑶混凝土搅拌按以下规定执行：
原材料计量应建立岗位责任制，计量方法力求简便易行、可靠。
外加剂应用台秤计量。
当拌制混凝土受到外界因素的影响时（如砂石含水量的变化），应及时调整和修正配合比，使拌制的混凝土达到设计的要求。
④混凝土搅拌的最短时间，强制式搅拌机不少于90s，自落式不少于120s。
⑤混凝土拌和物搅拌必须均匀，且色泽一致。
⑥应在拌制地点和灌注地点分别检查混凝土的坍落度和温度。
3.6钻进过程中的注意事项
⑴钻进时应时刻注意钻具和钻头连接的牢固性、钢丝绳的磨损等如有异常应及时处理。
⑵大直径桩孔成孔可分级成孔，一般情况下第一级成孔直径为设计桩径的0.6～0.8倍。
⑶在钻进过程中出现钻杆跳动、机架晃动、钻不进尺等异常情况，应立即停车检查，排除故障；如钻杆或钻头不符合要求时，应及时更换，试钻达到正常后，方可施钻。
⑷钻孔完毕，应及时将混凝土浇筑完毕，或及时盖好孔口，并防止在盖板上过车、行人；钻进过程中应及时清理虚土，提钻时应事先把孔口积土清理干净。
⑸钻进成孔过程中应时刻注意土层变化，调整泥浆性能、采用合理的进尺方法，确保不塌孔、不缩颈。
四小结
上述内容从强化施工准备、成孔、清孔、水下混凝土灌注等施工全过程中各环节的质量监控，采取有效预防措施，避免事故的发生，确保成桩质量，以保证工程在各节点工期和总工期要求的时间内顺利完成，是本工程的关键。
五结语
总之钻孔灌注桩施工属隐蔽工程，成桩的好坏直接关系到上层结构的安全和上层结构施工完成后建筑物的沉降。钻孔灌注桩虽然会出现方方面面这样那样的问题，但是它的优势是不言而喻的，重要的是在工程施工中，要做到事先提前检查防患于未然，消除可能产生质量事故的各种隐患；事中重视和加强质量的过程控制，遇到情况及时处理；事后加强检测和分析，并及时总结实践经验，从而不断地提高钻孔灌注桩的施工水平，充分发挥钻孔灌灌注桩的优点和长处，扬长避短、充分利用使其为工程建设服务。只有这样，钻孔灌注桩施工才能充分发挥出它的优点，达到安全、优质、经济、高效的预期目的。